变压器的结构与技术参数.docx

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1、变压器的结构与技术参数一、变压器的结构油浸电力变压器的结构如图所示。变压器由器身、油箱、冷却装置、保护装 置和出线装置组成。器身包括铁心、绕组（线圈）、绝缘、引线和分接开关;油 箱包括油箱本体和油箱附件（放油阀、接地螺钉、小车、铭牌等）；冷却装置包 括散热器和冷却器;保护装置包括贮油柜、油标、防爆管、吸湿器、测温元件和 气体继电器;出线装置包括高、低压套管。（1）铁芯：它是变压器最基本的组成部分之一。铁芯是导磁性能很好的糖 钢片叠合组成的闭合磁路。变压器的一、二次绕组都绕在铁芯上，是变压器电磁 感应的磁通路。（2）绕组：绕组也是变压器的基本部件。变压器有原边绕组和副边绕组， 它们是用铜质或铝质

2、材料绕制而成圆筒形状的多层线圈，绕在铁芯上的导线外面, 具有高强度绝缘作用。以构成变压器的电路。（3）油箱：油箱是变压器的外壳，内装铁芯和线圈并充满变压器油，使铁 芯和线圈浸在油内，变压器油起着绝缘和散热的作用。（4）油材：油机安装在油箱的顶端。油材与油箱之间有管子相通。当变压 器油的体积随油温变化而膨胀或缩小时，油枕起着储油和补油的作用，以保证油 箱内充满油。油枕还能减少油和空气的接触面，防止油被过速氧化和受潮而劣化。 油枕的侧面还装有油位计（油标管），可以监视油位变化。国15-6 单和更用为的并联运行(1)并联变压器的额定变压比应当相等，满足U12=U22的条件。否则，二次 并联回路中产生

3、差值电动势，由于并联回路内的阻抗很小。该差值电动势将在二 次并联回路中产生很大的环流;由于电磁感应，一次回路中也将产生很大的环流。 环流将增加变压器的发热、降低变压器的出力，环流过大还可能烧毁变压器。为 此，并联变压器变压比的偏差不得超过0.5%。(2)并联变压器的联结组必须相同。否则，即使各变压器二次电压数值相 等，即U12=U22,但由于二者的相位不同也会在二次并联回路中存在差值电动势, 并产生危险的环流。(3)并联变压器的阻抗电压最好相等;阻抗电压相差不宜超过10%。因为 并联变压器自身的负载率与阻抗电压成反比，所以，如两台变压器的阻抗电压相 等，则各自的负载率相等;如两台变压器的阻抗电

4、压不相等，则阻抗电压高的负 载率低、阻抗电压低的负载率高。在后一情况下，阻抗电压低的变压器满负载时， 阻抗电压高的变压器将不能满负载运行;而阻抗电压高的变压器满负载时，阻抗 电压低的变压器将过负载运行。因此，并联变压器的阻抗电压不相等将造成并联 变压器组负荷分配不合理或并联变压器组出力降低。(4)并联变压器的容量之比一般不应超过3 ： 1。由于制造上的原因，如容 量相差太大，阻抗电压的条件将得不到满足。并联变压器容量不相同时，希望容 量较大的变压器的阻抗电压应当低一些。3 15-2 汕久:也力女（5）呼吸器：又称吸湿器，是由一铁管和玻璃容器组成，内装干燥剂（如 硅胶）。当油枕内的空气随着变压器

5、油的体积膨胀或缩小时。排出或吸入的空气 经过呼吸器内干燥剂吸收空气中的水分及杂质，使油保持良好的电气性能。（6）防爆管（又称安全气道）：安装在变压器的顶盖上，喇叭形的管子与 油枕或大气连通，管口用薄膜封住。当变压器内部发生严重故障时，箱内油的压 力骤增，可以冲破顶部的薄膜，使油和气体向外喷出，可防止油箱破裂。（7）气体继电器：装在油箱或油枕的连管中间。当变压器油面降低或有气 体分解时，轻瓦斯保护动作，发出信号。当变压器内部发生严重故障时，重瓦斯 保护动作，接通断路器的跳闸回路，切除电源。（8）绝缘套管;变压器的各侧线圈引出线必须采用绝缘套管，它起着固定引 线和对地绝缘作用。（9）分接开关：调整

6、电压比的装置，分为有载和无载调压两类。（10）变压器还有散热器、温度计、热虹吸过滤器（净油器）等部件。二、变压器的铭牌和技术参数典型变压器的铭牌如下:产砧座号定容,标*代号 产B代号电力变压辱 St-400/10 400kVA铭牌中标有变压器的型号、额定技术参数及其他提供给用户的必备材料。变压器的型号按以下方法标识：一设计序号（用小一号的何拉IMk字）一的构将怔代号相数代时相数代号S表示三相、D表示单相。结构特征代号L表示铝绕组、Z表示有 载调压、F表示风冷、G表示线圈外绝缘介质为空气（干式）等。铜绕组、五载 调压、自然冷却、油浸式均无须表示结构特征。变压器的额定容量是变压器在正常工作条件下能

7、发挥出来的是大容量，指视 在功率，用kVA表示。变压器的额定电压包括一次额定电压和二次额定电压，都 是指的线电压。由于允许高压电源电压在5%的范围内浮动，一次额定电压往往 只表示电压等级。二次额定电压指控载电压。上一铭牌中连接组别标号Y.yn表示高压绕组星形接法，低压绕组中性点直 接接地并接出中性线的星形接法。相应的旧标示方法为Y/Y。一12.低压侧额定电 压0. 4kv的配电变压器大都采用这种连接组。冷却方式ONAN表示油浸自冷式变压器。阻抗电压用百分数表示，是指做变压器短路试验时短路电压所占额定电压的 百分数。变压器的额定电流指线电流。三相电力变压器的额定电流按下式计算：式中L和口为一次边

8、的额定电压和额定电流；L和九为二次边的额定电压和 额定电流；S为额定容量。阻抗电压是表示变压器内阻抗（漏阻抗）大小的参数。阻抗电压由短路试验 求得。变压器短路试验在高压边进行。变压器短路试验接线如图15-3.图中，V、 A和W分别表示电压表、电流表和功率表。逐渐升高试验电压至额定电流时读取 所施加的电压。这个电压称作短路电压，记作Uko短路电压与额定电流之比称 作变压器的短路阻抗。短路电压与额定电压之比即变压器的阻抗电压。阻抗电压 用百分数表示，即区x00%*见式中uk、Uk和Un分别表示阻抗电压、短路电压和额定电压。10kv变压器的 阻抗电压在4%-7. 5%之间，35kv变压器的阻抗电压多

9、在6. 527. 5%之间。大容量 变压器的阻抗电压偏大。除上述技术参数外，有的变压器铭牌上还有空载电流、空载损耗、短路损耗、 温升等参数。空载电流基本上是变压器的励磁电流。变压器空载电流的大小决定 于变压器的电磁结构。10-35kV变压器的空载电流多在额定电流的226%之间。 变压器越大，空载电流所占比例越小。例如，10kVSL7系列变压器lOOkVA者空 载电流为 4. 2%, 500kVA 者为 3. 2%, lOOOkVA 者为 2. 5%, 6300kVA 者为 2. 0%等。 空载损耗是做变压器空载试验时测得的功率损耗。单相变压器空载试验接线见图 15-4.注意此图与短路试验的不同

10、；短路试验在高压边进行，而空载试验是在低 压边进行；短路试验时电流表接在电压侧、电压表接在负荷侧，而空载试验时电 流表接在负荷侧、电压表接在电源侧。空载损耗基本上是铁芯中的功率损耗，简 称铁损，大致上与电压的平方成正比。短路损耗是做变压器短路试验时测的功率 损耗，基本行是绕阻中的功率损耗，简称铜损，大致上与电流的平方成正比。温 升是变压器温度与环境温度之差。温升值决定与绝缘材料的种类。三、电压器的安装和运行(一)变压器的安装安装变压器前，应仔细阅读产品说明书，掌握各安全注意事项：应核对铭牌，检查该变压器与工程设计是否相符。对新购人或大修后的变压 器均应严格验收。安装前应检查变压器外观有无缺陷；

11、零、附件是否齐全、完好； 各部密封是否完好，有无渗、漏油痕迹；油面是否在允许范围之内等。对于经过 运输的变压器，安装前应测量绝缘电阻。变压器安装位置的选择应考虑到运行、安装和维修的方便。1 .室内变压器安装室内变压器的安装应注意以下问题：(1)油浸电力变压器的安装应略有倾斜。从没有贮油柜的一边向有贮油柜 的一边应有121. 5%的上升坡度，以便油箱内产生的气体能比较顺利地进入气体 继电器。(2)变压器各部件及本体的固定必须牢固。(3)电气连接必须良好；铝导体与变压器的连接应采用铜铝过渡接头。(4)变压器的接地一般是其低压绕组中性点、外壳及其阀型避雷器三者共 用的接地，并称之为“三位一体”接地如

12、图15-5.变压器的工作零线应与接地线 分开，工作零线不得埋入地下；接地必须良好；接地线上应有可断开的连接点。-v图15-5 化国掘接地(5)变压器防爆管喷口前方不得有可燃物体。(6)变压器室须是耐火建筑。油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。变 压器室的门和通风窗应采用非燃材料或难燃材料制成(木质门应包铁皮)，并应 向外开启。单台变压器油量超过600kg时-，变压器下方应有油量100%的贮油坑， 坑内应铺以厚25 cm以上的卵石层，地面应向坑边稍有倾斜。变压器室位于高层主体建筑物内，或变压器室附近堆有易燃物品或通向汽车 库，或变压器位于建筑物的二层或更高层，或变压器位于地下室或下方有地下室 时

13、，变压器室的门应为防火门。变压器室通向配电装置室的门、变压器室之间的 门也应为防火门。(7)居住建筑物内安装的油浸式变压器，单台容量不得超过400kV-A。(8)为了维护安全，安装时应考虑把油标、温度计、气体继电器、取油放 样油阀等放在最方便的地方，通常是在靠近门的一面，而且这一面应留有稍大的 间距。变压器宽面推进者低压边应在外侧，窄面推进者贮油柜端应在外侧。10kV 变压器壳体距门不应小于1m、距墙不应小于0.8m (装有操作开关时不应小于 1.2 m) ;35 kV及以上的变压器距门不应小于2m、距墙不应小于1.5m。(9)变压器室宜采用自然通风，夏季的排风温度不宜高于45,进风和排 风的

14、温差不宜大于15 0变压器的下方应设有通风道，墙上方或屋顶应有排气 孔。注意通风孔和排气孔都应该装设铁丝网以防小动物钻人引起事故。变压器采 用自然通风时，变压器室地面应高出室外地面1.1m。(10)变压器二次母线支架的高度不应小于2.3 mo高压母线两侧应加遮栏。 母线的安装应考虑到可能的吊芯检修。一次和二次引线均不得使绝缘套管受力。(11)变压器室的门应上锁，并在外面悬挂”止步，高压危险!”的警告牌。2 .室外变压器安装室外变压器的安装有地上安装、台上安装、柱上安装3种安装方式。变压器 容量不超过315 kV-A者可柱上安装，315 kV.A以上者应地上安装或台上安装。就 安全要求而言，室内

15、变压器安装的15项对于室外变压器也是适用的。室外变 压器的安装还应注意以下问题：(1)室外变压器的一次引线和二次引线均应采用绝缘导线。(2)柱上变压器应安装平稳、牢固;腰栏应用直径4mm的镀(3)柱上变压器底部距地面高度不应小于2.5m、裸导体距地面高度不应小 于 3.5m。(4)变压器台高度一般不应低于0.5 m、其围栏高度不应低于1.7m.变压 器壳体距围栏不应小于1m、变压器操作面距围栏不应小于2m。(5)变压器室围栏上应有止步，高压危险!的明显标志。(二)变压器运行1 .变压器巡视对运行中的变压器应巡视检查负荷电流、运行电压是否正常;温度和温升是否 过高，冷却装置是否正常，散热管温度是

16、否均匀，散热管有无堵塞迹象;油温、 油色是否正常，有无渗油、漏油现象;接线端子连接是否牢固、接触是否良好， 有无过热迹象;套管及整体是否清洁，套管有无裂纹、破损和放电痕迹;变压器运 行声音是否正常;呼吸器内吸潮剂的颜色是否加深、是否达到饱和状态;通向气体 继电器的阀门和散热器的阀门是否处于打开状态;防爆管的隔膜是否完整;变压器 外壳接地是否良好;变压器室的门窗、通风孔、百叶窗、防护网、照明灯等是否 完好;室外变压器基础是否良好、有无下沉，电杆是否牢固、有无倾斜，木杆杆 根是否腐朽。变电室有人值班者，每班巡视检查一次;变电室无人值班者，每周巡视检查一 次;对于强迫油循环的变压器，每小时巡视检查一

17、次;对于室外柱上变压器，每月 巡视检杳一次;在天气恶劣，或变压器负荷变化剧烈，或变压器运行异常，或线 路发生故障后，应增加特殊巡视。2 .变压器运行参数新投入的变压器带负荷前应空载运行24ho运行中变压器的运行参量应当符 合规定。例如，高压侧电压偏差不得超过额定值的5%、Y, ymo接法者低压中 性线最大电流不得超过额定电流的25%、温度和温升不得超过规定值;声音不得 太大或不均匀;套管应保持清洁、外壳和低压中性点接地应保持完好、接线端子 不应过热等。变压器允许过负荷运行，但允许过载的时间必须与过载前上层油温和过载量 相适应。油浸电力变压器的允许过载时间可参考表15-2确定。表3-2油段电力变

18、压播允许过就时冏win过负at h 3过羲前上层油温（C）18243036424854s350325290240 .1809010102302051701308510151701451108035一201251007545一一油浸电力变压器采用的绝缘纸、木材、棉纱是A级绝缘材料。由于A级绝 缘材料的最高工作温度为105 C,变压器发热元件温度不得超过105 C。因此, 绕组温升不得超过65 C;铁心表面温升不得超过70 C;油箱上层油温最高不得超 过95 C,但为了减缓变压器油变质，上层油温最高一般不应超过85 C。如发现运行中变压器的温度过高，应及时处理。如环境温度未发生变化，负 荷电流和电

19、源电压也没有变化，运行中变压器温度过高的原因和处理方法如下；（1）变压器绕组匝间短路或层间短路使油温上升导致变压器温度过高。根据变压器的声音粗略判断，有时发出咕噜咕噜声。取油样化验，检查绝缘油是否变坏。检查气体继电器，轻气体是否动作发出信号、重气体是否动作造成掉闸。停电后测量绕组直流电阻作进一步判断。如确定为变压器绕组匝间短路或 层间短路，应进行大修。(2)变压器分接开关接触不良，接触电阻过大而发热或局部放电导致变压 器温度过高。观察是否负荷越大时温度升高越多。检查气体继电器，观察轻气体是否频繁动作发出信号。取油样化验，检在绝缘油是否变坏、闪点是否下降。停电后测量高压绕组的直流电阳是否发生变化

20、。如确定为变压器分接开关 接触不良，应吊芯修理分接开关;如系分接开关未就位，应将其就位。(3)变压器铁芯片间绝缘损坏或压紧螺栓绝缘损坏，造成铁芯短路，涡流 损失增加使变压器温度过高。检查气体继电器，轻气体是否频繁动作发出信号、是否导致重气体动作。取油样化验，检查绝缘油是否变坏、闪点是否下降。如确定为变压器铁芯 短路，应吊芯检查并修理。如变压器负荷电流过大且延续时间过长或三相负荷严重不平衡，或电流电压 偏高或电源缺相，也可能造成运行中变压器温度过高。应根据变压器的声音和仪 表指示进行判断，并记录、报告上级和作相应的处理。如环境温度过高，通风条 件恶化或变压器散热故障。亦可导致变压器温度过高。应根据情况减小负荷、改 善通风条件或修理变压器。3 .变压器并联运行为了提高运行的经济性和提高供电的可靠性，在很多情况下，需要用两台容 量较小的变压器并联起来代替一台容量较大的变压器。两台变压器并联运行是两 台变压器一次侧和二次侧的同名端都连在一起的运行方式。单相变压器的并联运 行接线如图15-6所示。变压器并联运行的基本要求是并联回路内不产生有害的 环流。而且负荷合理分配。为此，变压器并联运行应当满足以下条件：